1957年参加玉峰制片厂演员训练班。1959年获老板兼导演林抟秋赏识，主演台语片《叹烟花》上下集（林博秋编导）、《阿三哥出马》（赖耀培编剧、林抟秋导演）、《错恋》（林抟秋编导）及一部未完成的《桃花夜渡》。时正值台语片陷入低潮，市场陷入不景气当中，1960年玉峰公司结束，经由曾介绍她到玉峰的赖耀培先生引荐，遂到国华广告公司担任电台广播员并充任日历女郎。1962年为台制厂长龙芳从日历上看见张美瑶因而罗致为基本演员，主演国语片《吴凤》，以片中美丽动人的山地少女形象，首次引起影坛注目，成为日後台制厂的当家花旦。1963年应香港电懋公司之邀赴港主演《谍海四壮士》（唐煌、汪榴照合导）、《西太后与珍妃》（易文执导）1964年再赴港主演《生死关头》（易文执导），返台後演《风尘三侠》与《雷堡风云》（李嘉执导）。同年底应日本东宝公司之邀赴日主演《香港白蔷薇》、《曼谷之夜》两片，在亚洲影展中获最有前途的新星。张美瑶回国後参加了《桥》（张曾泽执导）的拍摄，因而与柯俊雄相识相恋。1970年声誉正隆时与演员柯俊雄结婚，婚後续拍完《再见阿郎》一片後息影，只在1978年客串演出过《黄埔军魂》一片。日前复出接演公视戏剧《後山日先照》之先生娘一角。2003年演出公视文学大戏《赴宴》
台北辞世
2012年04月01日，据台湾媒体报道，柯俊雄前妻、台湾演员张美瑶在台北逝世，享年71岁。张美瑶出生于1941年，曾参演过电影《吴凤》、《西太后与珍妃》与《再见阿郎》多部电影，1970年与柯俊雄结婚后息影，2002年再次复出，同年以电视剧《后山日先照》入围金钟奖戏剧类最佳女主角。
其家属在声明中表示，张美瑶逝世后，家人尊重老人遗愿，低调办理丧事，已于2012年04月11日举行简朴葬礼。而消息曝光前，张美瑶前夫柯俊雄甚至不知道她的死讯；消息证实后亦关机，无法取得回应。据了解，柯俊雄曾因财务问题，拖累大女儿柯懿珊一度被限制出境，且母女收入都得缴给银行。所以小女儿柯品吟对父亲柯俊雄非常不谅解，不愿通知父亲。
